考虑周期性维护与工时恶化的单机调度研究

机械加工的"个性化定制"和"多品种小批量生产"需求与日俱增,生产的高度灵活性和设备维护的必要性给调度工作带来了巨大挑战,实际生产伴随的工时恶化效应使得调度问题更加复杂。为了解决周期性维护策略下考虑工时恶化的单机调度和维护决策问题,利用分段线性函数对工时恶化进行描述,分别基于固定周期维护与柔性周期维护的特点,以最小化最大拖期成本和维护成本为目标建立模型,通过数值实验和调参分析,确定了维护决策的关键和非关键因素。结果表明:柔性周期维护没有批次空闲,目标函数值随β/α比值的增大呈阶梯增长状,能实现成本的"自适应"调节,较固定周期维护有显著优势。构建生产与维护的联合调度模型,可实现维护策略的优劣对比和生产与维护的联合决策,降低企业生产和维护的运营成本。     

带时间窗和调货特性的多品类取送货优化算法

为了满足快时尚品连锁门店多品类的销售需求,综合考虑载重限制、多货品、门店相互调货和服务时间窗等因素,研究了同时取送货车辆路径问题。为了有效降低库存管理和运输成本,通常鼓励门店间的货品相互调配,且需要控制用车数。为此,以最小化车辆数为第一优化目标,最小化转运成本（运输成本和仓库处理成本）为第二优化目标,构建了混合整数规划模型,并设计了两阶段启发式求解算法。算法采用最短路径插入规则生成初始解,并配合8个邻域操作算子进行迭代搜索。采用该算法求解标准算例,对比文献中结果表明,其具有较好的寻优能力。基于某女鞋连锁门店的实际运营数据设计了72个算例,计算分析表明,该算法的求解能力与效率均优于整数规划模型。     

考虑充电需求和时间窗的多AGV调度优化建模

为了提高自动引导小车(automatic guided vehicle, AGV)在物流分拣中心的分拣效率,考虑采用纯电力驱动的AGV分拣过程存在电量消耗和充电需求的特性,提出了一种优化模型。在考虑AGV剩余电量和包裹时间窗等约束条件的基础上,建立了以最小化分拣作业周期为目标的混合整数规划(MIP)模型并提出了相应的约束规划(CP)模型,模型中使用区间变量表示任务的执行情况,借助累积函数记录电量的变化情况。计算结果表明,与MIP模型相比,CP模型拥有更好的求解性能。采用混合整数规划与约束规划构建AGV调度模型,可以有效提高分拣效率,降低企业运营成本,并为考虑更多约束的AGV调度研究提供求解途径。     

考虑状态维护策略与工时恶化作用下的单机调度研究

为了解决单机调度问题,提高设备的可靠性和稳定性,根据连续故障检测和离散故障检测的特点,以最小化拖期成本和维护成本为目标,建立了考虑分段线性恶化和维护不可用时间的单机调度模型,基于系统可靠性理论研究考虑机器可靠性的单机调度问题,采用决策条件统一化处理方法对维护策略进行对比,通过单因素和双因素调参分析确定相关参数变化对生产调度优化的影响。结果表明：模型求解时间与单位时间拖期成本的减少呈近似指数级增长,单位拖期成本越大,求解速度越快;单位时间拖期成本的变化不会引起维护成本的大幅度改变,成本函数不存在柔性周期维护中的跳跃节点,不能“自适应”调节;预防性维护时间与故障小修比值对离散检测下的维护决策有较大影响。采用决策条件统一化处理方法,可减少计算时间和检测成本,较好地解决了离散故障检测中易出现的过度维护或维护不足等问题,有助于降低运营成本,提高经济效益。